[发明专利]一种生物炭负载TiO2复合材料及其制备方法与用途

摘要

本发明涉及一种生物炭负载TiO2复合材料的制备方法与用途，该复合材料以生物炭为基体，基体表面负载焙烧的TiO2。制备的具体步骤为：制备的顺序是先将生物质粉末浸入到钛酸四正丁酯和无水乙醇水溶液中，再制备含生物质的凝胶，最后通过管式气氛炉在N2氛围下将凝胶热解得到所述产品。本发明的生物炭负载TiO2复合材料的制备过程中，生物质的热解和TiO2的焙烧在同一个热处理过程中进行，缩减了制备费用和时间。该产品对废水中的染料具有良好的降解效果。

主权项

1.一种生物炭负载TiO2复合材料的制备方法，其特征在于所述复合材料包括生物炭基体，基体上负载有TiO2；所述的生物炭负载TiO2复合材料的制备顺序是先将生物质粉末浸入到钛酸四正丁酯和无水乙醇水溶液中，以制备含生物质的凝胶，最后通过管式气氛炉在N2氛围下将凝胶热解可得；具体步骤如下：(1)将生物质原材料用去离子水清洗，然后在80℃下烘干24h，将烘干后的生物质粉碎，并过2mm筛得到生物质粉末；(2)将10mL钛酸四正丁酯缓慢加入到15mL无水乙醇中，混合液以200转/分钟的速度在恒温磁力搅拌器上搅拌20min形成黄色澄清溶液；加入2g步骤(1)得到的生物质粉末搅拌30min，得到悬液A；(3)将5mL冰乙酸和5mL去离子水与5mL无水乙醇混合，混合液以200转/分钟的速度在恒温磁力搅拌器上搅拌10min，得到溶液B；(4)在室温下将溶液B逐滴加入步骤(1)得到的溶液A中，滴加结束后再持续利用恒温磁力搅拌器进行剧烈搅拌，使其酞酸四正丁酯水解；搅拌约20min，就可得到黄色的溶胶；将得到的溶胶在40℃老化2h后，得到凝胶；然后再在80℃下烘干24h，得到黄色晶体；(5)将步骤(4)中得到的黄色晶体，充分研磨成极细微颗粒，放入管式气氛炉中热解烧制，热解过程中保持气氛炉的石英管密封，同时向管内以400mL/min的流速通入N2，以此来保持整个热解过程的厌氧条件，管式炉的升温程序设定为：从室温以7℃/min的升温速率加热上升到500℃，并在此温度条件下持续热解2h，然后开始自然降温过程，在降温过程中保持N2以相同流速持续通入，冷却到室温后取出即得到所述复合材料。